Head First Design Patterns - 观察者模式

观察者模式

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。观察者模式是一种对象行为型模式。

场景

很多用户都订阅了某一公众号，当该公众号更新时，所以用户都会收到消息。该公众号叫做【主题，Subject】，订阅者叫做【观察者，Observer】。
气象台会将每日更新的天气数据，如温度，气压等，下发给第三方的网站进行显示。气象台被称为【主题，Subject】，不同的第三方网站叫做【观察者，Observer】。书上也是以气象台为例。

角色

主题（Subject）：指被观察的对象。可以为接口，也可以为抽象类，书中的例子为接口。该接口中一般定义了registerObserver()、removeObserver()、notifyObservers()等方法，作用分别为观察者注册、移除观察者、通知所有的观察者。该类中还会维护一个数据结构来保存所有观察者的引用，书中例子用了List<>，但为了线程安全，一般都用vector<>。
具体主题（ConcreteSubject）：因为书中的主体定义为接口，因此具体主题类是实现了该主题接口。具体主题也会定义自己的一些逻辑。
观察者（Observer）：为接口。定义了update()方法，主题类调用该方法将消息通知到观察者。
具体观察者（ConcreteObserver）：维护了一个具体主题对象的引用，方便利用主题的方法进行注册等工作。具体观察者作为Observer的实现类，还实现了update方法。

上述角色可以参考后面的类图。

气象台的实现

气象台的改变逻辑会放在measurementsChanged方法中。

不用设计模式的实现

public class WeatherData {public void measurementsChanged() {float temp = getTemperature();float humidity = getHumidity();float pressure = getPressure();// 可以理解为更新不同接入气象台网站的显示currentConditionDisplay.update(temp, humidity, pressure);statisticsDisplay.update(temp, humidity, pressure);}
}

以上实现违背了一些设计原则：

是针对具体的实现，而不是针对接口的实现。没有办法在不修改代码的情况下添加或者移除一些显示元素。
update方法中都是传入几个相同参数，属于主体统一推到观察者的模式，没有考虑到网站真正需要什么。
属于硬编码。

观察者模式的实现

类图

在这里插入图片描述

示例

定义主题接口

public interface Subject {public void registerObserver(Observer o);public void removeObserver(Observer o);public void notifyObserver();}

实现具体的主题

public class WeatherData implements Subject{List<Observer> observerList;private float temp; //温度private float humidity; //湿度private float pressure; //压强public WeatherData() {observerList = new ArrayList<Observer>();}@Overridepublic void registerObserver(Observer o) {observerList.add(o);}@Overridepublic void removeObserver(Observer o) {observerList.remove(o);}@Overridepublic void notifyObserver() {observerList.forEach(Observer::update);}public void measurementsChanged() {notifyObserver();}public void setMeasurements(float temperatue, float humidity, float pressure) {this.temp = temperatue;this.humidity = humidity;this.pressure = pressure;measurementsChanged();}public float getTemp() {return temp;}public float getHumidity() {return humidity;}public float getPressure() {return pressure;}
}

定义观察者接口

public interface Observer {void update();
}

定义展示接口（书中业务的实现，与设计模式没有联系）

public interface DisplayElement {public void display();
}

定义具体的观察者

public class CurrentConditionDisplay implements Observer, DisplayElement{private float temp;private float humidity;private float pressure;private WeatherData weatherData;public CurrentConditionDisplay(WeatherData weatherData) {this.weatherData = weatherData;weatherData.registerObserver(this);}@Overridepublic void update() {this.temp = weatherData.getTemp();this.humidity = weatherData.getHumidity(); // 观察者需要什么，可以从主题中拉取，是属于拉的模式this.pressure = weatherData.getPressure();this.display();}@Overridepublic void display() {System.out.println("current display:" +  temp + " " + humidity + " " + pressure);}

客户端

 public static void main(String[] args) {WeatherData weatherData = new WeatherData();CurrentConditionDisplay currentConditionDisplay =new CurrentConditionDisplay(weatherData);weatherData.setMeasurements(80, 65, 30.4f);}